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DE202014103217U1 - Integrated semiconductor device having at least three independent integrated system components - Google Patents

Integrated semiconductor device having at least three independent integrated system components Download PDF

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DE202014103217U1
DE202014103217U1 DE202014103217.7U DE202014103217U DE202014103217U1 DE 202014103217 U1 DE202014103217 U1 DE 202014103217U1 DE 202014103217 U DE202014103217 U DE 202014103217U DE 202014103217 U1 DE202014103217 U1 DE 202014103217U1
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Abstract

Integrierter Halbleiterbaustein, der mindestens drei unabhängige integrierte Systemkomponenten besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die unabhängigen integrierten Systemkomponenten kreisförmig beziehungsweise in einem Ring angeordnet sind,
und dass der Abstand der unabhängigen integrierten Systemkomponenten auf dem Ring gleich groß ist,
und dass der integrierte Halbleiterbaustein ein Intranetzwerk besitzt, das seine einzelnen unabhängigen integrierten Systemkomponenten untereinander verbindet. Integrated semiconductor device having at least three independent integrated system components,
characterized,
that the independent integrated system components are arranged in a circle or in a ring,
and that the distance of the independent integrated system components on the ring is the same,
and that the integrated semiconductor device has an intranet network interconnecting its individual independent integrated system components.

Figure DE202014103217U1_0001
Figure DE202014103217U1_0001

Description

Bekannt sind Computersysteme mit unterschiedlichsten Prozessoren und weiteren unabhängigen Systemkomponenten, die verschiedene Funktionen des jeweilgen Computersystems übernehmen, wie zum Beispiel eine Grafikkarte oder eine Einsteckkarte zur Beschleunigung von Rechenaufgaben. Diese unabhängigen Systemkomponenten sind über einen Systembus, direkt oder auf andere Weise netzwerkartig untereinander verbunden, um Daten austauschen zu können. Are known computer systems with a variety of processors and other independent system components that perform various functions of the respective computer system, such as a graphics card or a plug-in card to speed up computational tasks. These independent system components are networked together via a system bus, directly or otherwise, to exchange data.

Auch sind spezielle Computersysteme bekannt, die speziell für das Hochleistungsrechnen (High-Performance Computing) konstruiert sind. Solche Systeme können die unterschiedlichsten Konfigurationen und Systemkomponenten besitzen, die aufgrund der Vielfalt hier im Einzelnen nicht aufgezählt werden können. Special computer systems are also known that are specially designed for high-performance computing. Such systems may have a variety of configurations and system components, which due to the variety can not be enumerated here in detail.

Eins der geplanten Hochleistungsrechensystem besitzt dabei eine kreisförmige Anordnung seiner unabhängigen Systemeinheiten, die über einen kabelbasierten Netzwerkverteiler (englisch Interconnect(ion)) untereinander verbunden sind. One of the planned high-performance computing system has a circular arrangement of its independent system units, which are interconnected via a cable-based network distributor (English interconnect (ion)).

Des Weiteren ist das Konzept eines Datencenters bekannt, der eine zylinderförmige Anordnung seiner unabhängigen Systemkomponenten hat, die über einen kabellosen Netzwerkverteiler (englisch Wireless Interconnect(ion)) auf der Basis von Transceivern untereinander verbunden sind, die mit Radiowellen arbeiten. Furthermore, the concept of a data center is known which has a cylindrical arrangement of its independent system components which are interconnected via a wireless network interconnect (ion) based on transceivers that operate on radio waves.

Zudem hat der Erfinder Hochleistungsrechensysteme beschrieben, die zum einen kabellose Netzwerkverteiler besitzen und zum anderen als Ein-Chip-Systeme und Ein-Gehäuse-Systeme konstruiert werden können. Eine bestimmte Topologie, mit der die unabhängigen Systemkomponenten angeordnet werden, wurde bis auf die Ausnahme, die Systemkomponenten einfach wahllos in ein Becken zu geben, nicht gegeben. In addition, the inventor has described high-performance computing systems that have wireless network distributors and can be constructed as single-chip systems and single-enclosure systems. A certain topology, with which the independent system components are arranged, was not given except for the exception simply to give the system components indiscriminately in a basin.

Ein integrierter Halbleiterbaustein, dessen unabhängige Systemkomponenten ring- oder zylinderförmig angeordnet sind und die über einen Netzwerkverteiler untereinander für den Datenaustausch verbunden sind, ist nicht bekannt. An integrated semiconductor device whose independent system components are arranged in a ring or cylinder and which are connected to each other via a network distributor for data exchange, is not known.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen integrierten Halbleiterbaustein zu schaffen, der ein Hochleistungsrechensystem mit einer kreisförmigen oder sogar zylinderförmigen Anordnung seiner unabhängigen Systemeinheiten und seinem Netzwerkverteiler in verkleinerte Dimension zu konstruieren. The protection specified in claim 1 invention is based on the problem to provide an integrated semiconductor device to construct a high-performance computing system with a circular or even cylindrical arrangement of its independent system units and its network distributor in reduced dimensions.

Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. This problem is solved with the features listed in the protection claim 1.

Die Erfindung erlaubt es einen integrierten Halbleiterbaustein zu konstruieren, der wie ein spezielles Hochleistungsrechensystem seine unabhängigen Systemkomponenten ringförmig oder zylinderförmig angeordnet hat, und sie durch einen kabelbasierten oder kabellosen Netzwerkverteiler untereinander verbindet. Zu den sich hieraus ergebenden allgemeinen Vorteilen zählen, dass Probleme mit der Anordnung der unabhängigen Systemkomponent auf eine andere Art und Weise als sonst üblich gelöst werden können und dass der durch den Netzwerkverteiler gegebene Leistungsengpass durch die neue Anordnung der unabhängigen Systemkomponenten und der sich hieraus ergebenden Möglichtkeit einen Netzwerkverteiler optimaler einzusetzen deutlich reduziert wird. The invention makes it possible to construct an integrated semiconductor device which, like a special high-performance computing system, has its independent system components arranged annularly or cylindrically and interconnects them by means of a cable-based or wireless network distributor. The general advantages that result from this include that problems with the arrangement of the independent system component may be solved in a different way than usual, and that the performance bottleneck given by the network distributor is limited by the new arrangement of the independent system components and the resulting capability a network distributor is used optimally reduced significantly.

Zudem reduzieren die kabellosen Varianten das Verbindungsproblem und die einhergehenden Verkabelungskosten. Aufgrund ihrer direkt durchschneidenden Netzwerktechnologie (englisch Cutthrough Switching) bieten sie eine Schaltungsverzögerung von unter 4 ns per Sprung von einem Netzwerkknoten zu einem nächsten Netzwerkknoten und im Allgemeinen eine Bandbreite des Gesamtsystems, die im Vergleich zu Systemen mit einer auf einem Fat-Tree basierten Netzwerktopologie ungefähr 10 to 35% größer ist, insbesondere wenn Netzwerkknoten zufällig mit uniformer Wahrscheinlichkeit ausgewählt werden. Letzteres qualifiziert das System als ein Computersystem, das universell eingesetzt werden kann. Zudem liegt die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit eines Systems mit einem einzelnen Ring bei praktisch 100% und bei über 99% bei einem Gitter von mehreren integrierten Halbleiterbausteinen und dies so lange, wie mehr als 45% des integrierten Halbleiterbausteins funktionieren. Der integrierte Halbleiterbaustein hat außerdem einen sehr geringen Energieverbrauch aufgrund der Nutzung von dreidimensonal gestapelten Prozessor- und Speichereinheiten, Energierückgewinnungssystemen und, insbesondere in der Variante mit kabelloser Netzwerkweiche, eines sehr energieeffizienten Systemnetzwerk. In addition, the wireless variants reduce the connection problem and the associated cabling costs. With their cut-through switching technology, they provide a circuit delay of less than 4 ns per hop from one network node to a next network node, and generally a total system bandwidth that is approximately equivalent to systems with a fat-tree based network topology 10 to 35% larger, especially if network nodes are randomly selected with uniform probability. The latter qualifies the system as a computer system that can be used universally. In addition, the reliability and availability of a single-ring system is nearly 100% and over 99% for a grid of multiple integrated semiconductor devices, as long as more than 45% of the integrated semiconductor device is functional. The integrated semiconductor device also has very low power consumption due to the use of three-dimensionally stacked processor and memory units, energy recovery systems and, particularly in the wireless network switch variant, a very energy efficient system network.

Aufgrund seiner geringen Dimensionen kann der integrierte Halbleiterbaustein für die Konstruktion von Grafikprozessoreinheiten, Co-Processoren und beschleunigten Prozessoreinheiten (englisch Accelerated Processing Units), Rechenknoten von Supercomputern und sogar als alleinstehendes Computersystem verwendet werden und in mobile Computersysteme und mobile Roboter eingebaut werden. Due to its small dimensions, the integrated semiconductor device can be used for the construction of graphics processor units, co-processors and accelerated processing units, computational nodes of supercomputers, and even as a stand-alone computer system and incorporated into mobile computer systems and mobile robots.

Der Schutzanspruch 2 und Schutzanspruch 3 unterscheidet das integrierten Halbleiterbaustein in ein Ein-Chip-System und ein Ein-Gehäuse-System. Hierdurch ergeben sich unterschiedliche Möglichkeiten integrierte Halbleiterbausteine aufzubauen. The protection claim 2 and protection claim 3 distinguishes the integrated semiconductor device in a one-chip system and a one-case system. This results in different ways to build integrated semiconductor devices.

Der Schutzanspruch 4 dient der Flexibilisierung und Erweiterung der Netzwerktopologie, sodass der integrierte Halbleiterbaustein für bestimmte Anwendungen auf besondere Art und Weise benutzt beziehungsweise zu programmiert werden kann. The protection claim 4 serves the flexibility and extension of the network topology, so that the integrated semiconductor device for certain applications can be used in a special way or to be programmed.

Der Schutzanspruch 5 bietet unterschiedliche Konstruktionsweisen des integrierten Halbleiterbausteins und lässt unter anderem die Zufuhr von Frischluft zu. The protection claim 5 offers different designs of the integrated semiconductor device and allows, among other things, the supply of fresh air.

Der Schutzanspruch 6 spezifiziert eine bestimmte Netzwerktopologie, die eine dichte Verbindung der Netzwerkknoten erlaubt. The protection claim 6 specifies a particular network topology that allows dense connection of the network nodes.

Der Schutzanspruch 7 erlaubt die Konstruktion von integrierten Halbleiterbausteinen, die ein kabelloses Intranetzwerk besitzen. The protection claim 7 allows the construction of integrated semiconductor devices that have a wireless intranet network.

Der Schutzanspruch 8, Schutzanspruch 9, Schutzanspruch 10, Schutzanspruch 11 und Schutzanspruch 12 spezifiziert grob die Frequenzbereiche elektromagnetischer Strahlen in dem die Sende- und Empfangsmodule eines kabellosen Intranetzwerkes arbeiten. The protection claim 8, protection claim 9, protection claim 10, protection claim 11 and protection claim 12 roughly specifies the frequency ranges of electromagnetic radiation in which the transmit and receive modules of a wireless intranet network work.

Der Schutzanspruch 13 erlaubt die Konstruktion von integrierten Halbleiterbausteinen, die ein kabelbasiertes Intranetzwerk besitzen. The protection claim 13 allows the construction of integrated semiconductor devices that have a cable-based intranet network.

Der Schutzanspruch 14 und Schutzanspruch 15 spezifiziert eine bestimmte Komponente des Sendemoduls sowohl eines kabellosen als auch kabelbasierten Intranetzwerkes. The protection claim 14 and protection claim 15 specifies a specific component of the transmission module of both a wireless and cable-based intranet network.

Der Schutzanspruch 16 spezifiziert eine bestimmte Komponente eines Netzwerkknotens für die Konstruktion von unabhängigen Systemkomponenten eines integrierten Halbleiterbausteins. Diese Netzwerkkomponente erlaubt die direkte Weiterleitung von Daten zu einem nächsten Netzwerkknoten. Protection claim 16 specifies a particular component of a network node for the construction of independent system components of an integrated semiconductor device. This network component allows the direct forwarding of data to a next network node.

Der Schutzanspruch 17, Schutzanspruch 18, Schutzanspruch 19, Schutzanspruch 20, Schutzanspruch 21 und Schutzanspruch 22 spezifiziert Prozessortypen einer unabhängigen Systemkomponenten eines integrierten Halbleiterbausteins. The protection claim 17, protection claim 18, protection claim 19, protection claim 20, protection claim 21 and protection claim 22 specifies processor types of independent system components of an integrated semiconductor device.

Der Schutzanspruch 23, Schutzanspruch 24 und Schutzanspruch 25 benennt unterschiedliche Typen von Direktzugriffsspeichern, die für die Konstruktion von unabhängigen Systemkomponenten eines integrierten Halbleiterbausteins genutzt werden können. The protection claim 23, protection claim 24 and protection claim 25 identifies different types of random access memories that can be used for the construction of independent system components of an integrated semiconductor device.

Der Schutzanspruch 26 benennt einen bestimmten Typen von Datenspeicher, der für die Konstruktion von unabhängigen Systemkomponenten eines integrierten Halbleiterbausteins genutzt werden können. Protection claim 26 identifies a particular type of data memory that may be used to construct independent system components of an integrated semiconductor device.

Der Schutzanspruch 27 benennt einen bestimmten Typen von Datenspeicher, der für die Konstruktion von unabhängigen Systemkomponenten eines integrierten Halbleiterbausteins genutzt werden können. The protection claim 27 designates a particular type of data memory that can be used for the construction of independent system components of an integrated semiconductor device.

Der Schutzanspruch 28, Schutzanspruch 29, Schutzanspruch 30, Schutzanspruch 31 und Schutzanspruch 32 bietet weitere Möglichkeiten unabhängigen Systemkomponenten eines integrierten Halbleiterbausteins mit unterschiedlichen Datenspeichern zu verbinden und so verschiedene integrierte Halbleiterbausteine zu konstruieren. The protection claim 28, protection claim 29, protection claim 30, protection claim 31 and protection claim 32 provides further opportunities to connect independent system components of an integrated semiconductor device with different data storage and so construct various integrated semiconductor devices.

Der Schutzanspruch 33 und Schutzanspruch 34 erlauben Prozessoren von unabhängigen Systemkomponenten eines integrierten Halbleiterbausteins dreidimensional zu konstruieren. The protection claim 33 and protection claim 34 allow processors of independent system components of an integrated semiconductor device to construct three-dimensional.

Der Schutzanspruch 35 und Der Schutzanspruch 41 erlauben Direktzugriffsspeicher von unabhängigen Systemkomponenten eines integrierten Halbleiterbausteins dreidimensional zu konstruieren. The protection claim 35 and the protection claim 41 allow three-dimensionally construct random access memory of independent system components of an integrated semiconductor device.

Der Schutzanspruch 36, Schutzanspruch 37, Schutzanspruch 38, Schutzanspruch 39 und Schutzanspruch 40 sowie Schutzanspruch 42, Schutzanspruch 43, Schutzanspruch 44, Schutzanspruch 45 und Schutzanspruch 46 beschreibt verschiedene Möglichkeiten einen Prozessor mit einem Direktzugriffsspeicher direkt zu verbinden und somit den weiteren Aufbau und letztendlich die Funktionsweise des integrierten Halbleiterbausteins zu bestimmen. The protection claim 36, protection claim 37, protection claim 38, protection claim 39 and protection claim 40 and protection claim 42, protection claim 43, protection claim 44, protection claim 45 and protection claim 46 describes various ways to directly connect a processor with a random access memory and thus the further structure and ultimately the operation to determine the integrated semiconductor device.

Der Schutzanspruch 47 erlaubt den integrierten Halbleiterbaustein in einer bestimmten Art und Weise zu programmieren und anzuwenden. The protection claim 47 allows the integrated semiconductor device to be programmed and applied in a specific manner.

Der Schutzanspruch 48 und Schutzanspruch 49 bietet zwei unterschiedliche Möglichkeiten einen integrierten Halbleiterbaustein zu skalieren indem entweder in die Breite oder in die Höhe konstruiert wird. Protection claim 48 and protection claim 49 offer two different ways of scaling an integrated semiconductor device by constructing it either in width or in height.

Der Schutzanspruch 50 und Schutzanspruch 51 bietet unterschiedliche Möglichkeiten integrierte Halbleiterbausteine zu einem übergeordneten Netzwerk untereinander zu verbinden und zu nutzen. Dies wird unter anderem bei der Konstruktion von Hochleistungsrechnern benötigt, die einzelne integrierte Halbleiterbausteine als Rechenknoten besitzen. The protection claim 50 and protection claim 51 offers different possibilities to connect and use integrated semiconductor components to form a superordinate network. This is needed, among other things, in the construction of high-performance computers, which have individual integrated semiconductor components as computing nodes.

Der Schutzanspruch 52 und Schutzanspruch 53 erlaubt die Kommunikation und den Datenaustausch des elektronischen, visuellen Gerätes zu weiteren elektrisch betriebenen Geräten, wie zum Beispiel stationären Computersystemen, mobilen Computern, Mobiltelefonen und digitalen Armbanduhren. The protection claim 52 and protection claim 53 allows communication and data exchange of the electronic visual device to other electrically operated devices, such as stationary computer systems, mobile computers, mobile phones and digital wristwatches.

Der Schutzanspruch 54, Schutzanspruch 55, Schutzanspruch 56, Schutzanspruch 57 und Schutzanspruch 58 spezifiziert unterschiedliche Typen von Kuhlsystemen, die für die Konstruktion von integrierte Halbleiterbausteine genutzt werden können. The protection claim 54, the protection claim 55, the protection claim 56, the protection claim 57 and the protection claim 58 specify different types of cooling systems that can be used for the construction of integrated semiconductor devices.

Der Schutzanspruch 59 soll die Nutzung eines integrierten Halbleiterbausteins als Erweiterungskarte in einem Computersystem mit Hauptplatine erlauben. Insbesondere der Einsatz als Grafikkarte ist in diesem Zusammenhang zu nennen. The protection claim 59 is to allow the use of an integrated semiconductor device as an expansion card in a computer system with motherboard. In particular, the use as a graphics card is to be mentioned in this context.

Ausführungsbeispiel embodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 5 erläutert. Es zeigt: An embodiment of the invention will be described with reference to 1 to 5 explained. It shows:

1 Prozessorstapel mit Sende- und Empfangsmodulen einer unabhängigen Systemkomponente eines integrierten Halbleiterbausteins 1 Processor stack with transmitting and receiving modules of an independent system component of an integrated semiconductor module

2 Prozessorstapel mit Sende- und Empfangsmodulen einer unabhängigen Systemkomponente eines integrierten Halbleiterbausteins 2 Processor stack with transmitting and receiving modules of an independent system component of an integrated semiconductor module

3 integrierter Halbleiterbaustein mit kabellosen Intranetzwerk. 3 integrated semiconductor device with wireless intranet network.

In der 1 ist eine unabhängige Systemkomponente eines integrierten Halbleiterbausteins 1 mit Prozessorstapel 2, Sendemodul 3 und Empfangsmodul 4 von vorne dargestellt. In the 1 is an independent system component of an integrated semiconductor device 1 with processor stack 2 , Transmission module 3 and receiving module 4 shown from the front.

In der 2 ist eine unabhängige Systemkomponente eines integrierten Halbleiterbausteins 1 mit Prozessorstapel 2, Sendemodul 3 und Direktzugriffsspeicherwürfel 5 von der Seite dargestellt. In the 2 is an independent system component of an integrated semiconductor device 1 with processor stack 2 , Transmission module 3 and random access memory cubes 5 shown from the side.

In der 3 ist integrierter Halbleiterbaustein 6 mit Prozessorstapel aus Prozessoren mit 4 Prozesskernen 2, Direktzugriffsspeicherwürfel 5, Abstrahlwinkel eines Sendemoduls 7 und zusätzlichem ringförmigen Netzwerk 8 als Draufsicht dargestellt. In the 3 is an integrated semiconductor device 6 with processor stack of processors with 4 processing cores 2 , Random Access Memory Cube 5 , Beam angle of a transmitter module 7 and additional annular network 8th shown as a plan view.

Claims (59)

Integrierter Halbleiterbaustein, der mindestens drei unabhängige integrierte Systemkomponenten besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die unabhängigen integrierten Systemkomponenten kreisförmig beziehungsweise in einem Ring angeordnet sind, und dass der Abstand der unabhängigen integrierten Systemkomponenten auf dem Ring gleich groß ist, und dass der integrierte Halbleiterbaustein ein Intranetzwerk besitzt, das seine einzelnen unabhängigen integrierten Systemkomponenten untereinander verbindet. Integrated semiconductor device having at least three independent integrated system components, characterized in that the independent integrated system components are arranged in a circle or in a ring, and that the distance between the independent integrated system components on the ring is equal, and that the integrated semiconductor device has an intranet network which interconnects its individual independent integrated system components. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine unabhängigen Systemkomponente des integrierte Halbleiterbausteins ein Ein-Chip-System (englisch System on (a) Chip) ist, und dass der integrierte Halbleiterbaustein ein Intra-Chip-Netzwerk (englisch Interconnect) beziehungsweise Netzwerk auf dem Chip (englisch Network on (a) Chip) besitzt, das seine einzelnen unabhängigen Komponenten untereinander verbindet. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that an independent system component of the integrated semiconductor device is a one-chip system (English system on (a) chip), and that the integrated semiconductor device is an intra-chip network (English interconnect) or network on the chip (English Network on (a) chip), which connects its individual independent components with each other. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine unabhängigen Systemkomponente des integrierte Halbleiterbausteins ein Ein-Gehäuse-System (englisch System in (a) Package) ist, und dass der integrierte Halbleiterbaustein ein Inter-Prozessor-Netzwerk (englisch Interconnect) beziehungsweise Netzwerk in dem Gehäuse (englisch Network in (a) Package) besitzt, das seine einzelnen unabhängigen Komponenten untereinander verbindet. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that an independent system component of the integrated semiconductor device is a one-package system (English system in (a) Package), and that the integrated semiconductor device an inter-processor network (English interconnect) or network in the housing (English Network in (a) Package), which connects its individual independent components with each other. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein mindestens ein zusätzliches Netzwerk besitzt, das als Ring um die unabhängigen Systemkomponenten gelegt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device has at least one additional network, which is placed as a ring around the independent system components. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein zwischen seinen Prozessoren eine Öffnung besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device has an opening between its processors. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Topologie des Intranetzwerkes einen Cayley-Graph darstellt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the topology of the intranet network is a Cayley graph. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Intranetzwerk des integrierten Halbleiterbausteins ein kabelloses Intranetzwerk ist, das mindestens ein Modem beziehungsweise einen Transceiver hat, und dass das Modem beziehungsweise Transceiver Daten durch elektromagnetische Wellen sendet und empfängt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the intranet network of the integrated semiconductor device is a wireless intranet network having at least one modem or a transceiver, and that the modem or transceiver transmits and receives data by electromagnetic waves. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transceiver des kabellose Intranetzwerkes auf Radiowellen basiert. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 7, characterized in that the transceiver of the wireless intranet network is based on radio waves. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transceiver des kabellose Intranetzwerkes auf Mikrowellen basiert. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 7, characterized in that the transceiver of the wireless intranet network is based on microwaves. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transceiver des kabellose Intranetzwerkes auf Infrarotstrahlung basiert. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 7, characterized in that the transceiver of the wireless intranet network is based on infrared radiation. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transceiver des kabellose Intranetzwerkes auf Lichtstrahlung basiert. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 7, characterized in that the transceiver of the wireless intranet network is based on light radiation. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Transceiver des kabellose Intranetzwerkes auf Röntgenstrahlung basiert. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 7, characterized in that the transceiver of the wireless intranet network based on X-radiation. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Intranetzwerk des integrierten Halbleiterbausteins ein kabelbasiertes Intranetzwerk ist, das mindestens eine Netzwerkweiche beziehungsweise einen Netzwerkverteiler oder (Netzwerk-)Switch (englisch Network Switch oder Switching Hub) hat, und dass die Netzwerkweiche beziehungsweise der(Netzwerk-)Switch im Zentrum der Prozessoren positioniert ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the intranet network of the integrated semiconductor device is a cable-based intranet network having at least one network switch or network distributor or (network) switch (English Network Switch or Switching Hub), and that the network switch or the ( Network) switch is positioned in the center of the processors. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendemodul des Intranetzwerkes mindestens einen Laser besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the transmission module of the intranet network has at least one laser. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendemodul des Intranetzwerkes mindestens einen Maser besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the transmission module of the intranet network has at least one maser. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die unabhängigen Systemkomponenten des integrierte Halbleiterbausteins einen Y-Netzwerkverteiler besitzen, der mit dem Systembus des integrierten Halbleiterbaustein direkt verbunden ist und die Daten zu einem nächsten Netzerkknoten durchreichen kann. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the independent system components of the integrated semiconductor device have a Y-network distributor, which is directly connected to the system bus of the integrated semiconductor device and can pass the data to a next network node. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponenten des integrierte Halbleiterbausteins mindestens einen Prozessor mit mindestens einem Prozessorkern besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that one of the independent system components of the integrated semiconductor device has at least one processor with at least one processor core. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponenten des integrierte Halbleiterbausteins mindestens einen Prozessor besitzt, der ein resonantes Taktgebergewebe (englisch Resonant Clock Mesh) hat. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that one of the independent system components of the integrated semiconductor device has at least one processor which has a resonant clock fabric (English Resonant Clock Mesh). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponenten des integrierte Halbleiterbausteins einen ungetakteten, asynchronen Prozessor besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that one of the independent system components of the integrated semiconductor device has an untimed, asynchronous processor. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponenten des integrierte Halbleiterbausteins mindestens einen Prozessor besitzt, der ein Grafikprozessor ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that one of the independent system components of the integrated semiconductor device has at least one processor, which is a graphics processor. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponenten des integrierte Halbleiterbausteins eine (Anwendungs-)Feld(orientierte) programmierbare (Logik-)Gatter-Anordnung (englisch Field-Programmable Gate Array) besitzt. Integrated semiconductor device according to protection Claim 1, characterized in that one of the independent system components of the integrated semiconductor device has a (application) field (oriented) programmable (logic) gate array (English Field Programmable Gate Array). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponenten des integrierte Halbleiterbausteins eine Assoziativemaschine als Prozessor besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that one of the independent system components of the integrated semiconductor device has an associative machine as a processor. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponenten des integrierte Halbleiterbausteins einen Direktzugriffsspeicher (englisch Random Access Memory) besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that one of the independent system components of the integrated semiconductor device has a Random Access Memory (Random Access Memory). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Direktzugriffsspeicher ein flüchtiger Direktzugriffsspeicher (englisch Volatile Random Access Memory) ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 23, characterized in that one of the random access memories is a volatile random access memory (English Volatile Random Access Memory). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Direktzugriffsspeicher ein nichtflüchtigen Direktzugriffsspeicher (englisch Non-Volatile Random Access Memory) ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 23, characterized in that one of the random access memories is a non-volatile random access memory (English Non-Volatile Random Access Memory). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponente des integrierte Halbleiterbausteins einen Assoziativspeicher beziehungsweise inhaltsadressierbaren Speicher (englisch Content Addressable Memory) besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that one of the independent system component of the integrated semiconductor device has an associative memory or content addressable memory (English Content Addressable Memory). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein einen persistenten Datenspeicher besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device has a persistent data memory. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponente des integrierte Halbleiterbausteins eine Verbindung zu einem Direktzugriffsspeicher (englisch Random Access Memory) besitzt. Integrated semiconductor device according to protection Claim 1, characterized in that one of the independent system component of the integrated semiconductor device has a connection to a random access memory (English Random Access Memory). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponente des integrierte Halbleiterbausteins eine Verbindung zu einem flüchtigen Direktzugriffsspeicher (englisch Volatile Random Access Memory) besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 28, characterized in that one of the independent system component of the integrated semiconductor device has a connection to a volatile random access memory (English Volatile Random Access Memory). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponente des integrierte Halbleiterbausteins eine Verbindung zu einem nichtflüchtigen Direktzugriffsspeicher (englisch Non-Volatile Random Access Memory) besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 28, characterized in that one of the independent system component of the integrated semiconductor device has a connection to a non-volatile random access memory (English non-volatile random access memory). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine der unabhängigen Systemkomponente des integrierte Halbleiterbausteins eine Verbindung zu einem Assoziativspeicher beziehungsweise inhaltsadressierbaren Speicher (englisch Content Addressable Memory) besitzt. Integrated semiconductor device according to protection Claim 1, characterized in that one of the independent system component of the integrated semiconductor device has a connection to an associative memory or content addressable memory (English Content Addressable Memory). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein eine Verbindung zu einem persistenten Datenspeicher besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device has a connection to a persistent data memory. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei ungehäuste Halbleiter-Chips (englisch Dies) eines Prozessors in drei Dimensionen zu einem Prozessorstapel gestapelt sind. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 17, characterized in that at least two unpackaged semiconductor chips (English Dies) of a processor are stacked in three dimensions to form a processor stack. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Prozessorstapel in drei Dimensionen zu einem Stapel von Prozessorstapeln gestapelt sind. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 33, characterized in that at least two processor stacks are stacked in three dimensions to form a stack of processor stacks. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei ungehäuste Halbleiter-Chips (englisch Dies) eines flüchtigen Direktzugriffsspeichers in drei Dimensionen zu einem flüchtigen Direktzugriffsspeicherwürfel gestapelt sind. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 24, characterized in that at least two unpackaged semiconductor chips (English Dies) of a volatile random access memory are stacked in three dimensions to form a volatile random access memory cube. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 17 und Schutzanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein ungehäuster Halbleiter-Chip (englisch Die) eines flüchtigen Direktzugriffsspeichers auf einem ungehäusten Halbleiter-Chip (englisch Die) eines Prozessors in drei Dimensionen gestapelt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 17 and protection claim 24, characterized in that an unhoused semiconductor chip (English die) of a volatile random access memory is stacked on a hermetic semiconductor chip (English die) of a processor in three dimensions. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 17 und Schutzanspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüchtiger Direktzugriffsspeicher auf einem Prozessor in drei Dimensionen gestapelt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 17 and protection claim 29, characterized in that a volatile random access memory is stacked on a processor in three dimensions. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 17, Schutzanspruch 29 und Schutzanspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüchtiger Direktzugriffsspeicherwürfel auf einem Prozessor in drei Dimensionen gestapelt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 17, protection claim 29 and protection claim 35, characterized in that a volatile random access memory cube is stacked on a processor in three dimensions. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 29 und Schutzanspruch 33 und Schutzanspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüchtiger Direktzugriffsspeicherwürfel auf einem Prozessorstapel in drei Dimensionen gestapelt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 29 and protection claim 33 and protection claim 35, characterized in that a volatile random access memory cube is stacked on a processor stack in three dimensions. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 29 und Schutzanspruch 34 und Schutzanspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüchtiger Direktzugriffsspeicherwürfel auf einem Stapel von Prozessorstapeln in drei Dimensionen gestapelt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 29 and protection claim 34 and protection claim 35, characterized in that a volatile random access memory cube is stacked on a stack of processor stacks in three dimensions. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei ungehäuste Halbleiter-Chips (englisch Dies) eines nichtflüchtigen Direktzugriffsspeichers in drei Dimensionen zu einem nichtflüchtigen Direktzugriffsspeicherwürfel gestapelt sind. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 25, characterized in that at least two unpackaged semiconductor chips (English Dies) of a non-volatile random access memory are stacked in three dimensions to a non-volatile random access memory cube. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 17 und Schutzanspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass ein ungehäuster Halbleiter-Chip (englisch Die) eines nichtflüchtigen Direktzugriffsspeichers auf einem ungehäusten Halbleiter-Chip (englisch Die) eines Prozessors in drei Dimensionen gestapelt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 17 and protection claim 25, characterized in that an unhoused semiconductor chip (die) of a non-volatile random access memory is stacked on an unhoused semiconductor chip (English die) of a processor in three dimensions. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 17 und Schutzanspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass ein nichtflüchtiger Direktzugriffsspeicher auf einem Prozessor in drei Dimensionen gestapelt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 17 and protection claim 30, characterized in that a non-volatile random access memory is stacked on a processor in three dimensions. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 17, Schutzanspruch 30 und Schutzanspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein nichtflüchtiger Direktzugriffsspeicherwürfel auf einem Prozessor in drei Dimensionen gestapelt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 17, claim 30 protection and protection claim 41, characterized in that a non-volatile random access memory cube is stacked on a processor in three dimensions. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 30, Schutzanspruch 33 und Schutzanspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein nichtflüchtiger Direktzugriffsspeicherwürfel auf einem Prozessorstapel in drei Dimensionen gestapelt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 30, protection claim 33 and protection claim 41, characterized in that a non-volatile random access memory cube is stacked on a processor stack in three dimensions. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 30, Schutzanspruch 34 und Schutzanspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass ein nichtflüchtiger Direktzugriffsspeicherwürfel auf einem Stapel von Prozessorstapeln in drei Dimensionen gestapelt ist. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 30, protection claim 34 and protection claim 41, characterized in that a non-volatile random access memory cube is stacked on a stack of processor stacks in three dimensions. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, Schutzanspruch 4 und Schutzanspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Netzwerk den Direktzugriffsspeicher der unabhängigen Systemkomponenten eines integrierten Halbleiterbausteins in einer unifizierten Weise verbindet, sodass die separaten Addressräume der Direktzugriffsspeicher als ein Ein-Addressraum ansprechbar sind. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, protection claim 4 and protection claim 23, characterized in that the additional network connects the random access memory of the independent system components of an integrated semiconductor device in a unified manner, so that the separate address spaces of the random access memory are responsive as a one-address space. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei einzelne Ringe mit Systemkomponenten des integrierte Halbleiterbausteins in drei Dimensionen gestapelt sind, sodass sich aus den einzelnen Ringen ein Zylinder ergibt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that at least two individual rings are stacked with system components of the integrated semiconductor device in three dimensions, so that a cylinder results from the individual rings. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei einzelne Ringe mit Systemkomponenten des integrierte Halbleiterbausteins in zwei Dimensionen angeordnet sind, sodass sich aus den einzelnen Ringen ein Gitter von Ringen ergibt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that at least two individual rings are arranged with system components of the integrated semiconductor device in two dimensions, so that the result of the individual rings, a grid of rings. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein ein kabelloses Internetzwerk zu mindestens einem weiteren integrierten Halbleiterbaustein besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device has a wireless internetwork to at least one further integrated semiconductor device. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein ein kabelbasiertes Internetzwerk zu mindestens einem weiteren integrierten Halbleiterbaustein besitzt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device has a cable-based internetwork to at least one further integrated semiconductor device. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle zu weiteren elektrisch betriebenen Geräten auf der Basis der Infrarotstrahlung bietet. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device provides a wireless communication interface to other electrically operated devices based on the infrared radiation. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle zu weiteren elektrisch betriebenen Geräten auf der Basis der Funktechnik bietet. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device provides a wireless communication interface to other electrically powered devices based on the radio technology. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein ein Kühlsystem besitzt, das mindestens einen Lüfter hat, der Luft über die Außenseite des Rings der unabhängigen Systemkomponenten bläst. Integrated semiconductor device according to protection Claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device has a cooling system having at least one fan that blows air over the outside of the ring of the independent system components. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1 und Schutzanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dass der integrierte Halbleiterbaustein ein Kühlsystem besitzt, das mindestens einen Lüfter hat, der Luft durch die Öffnung des Rings der unabhängigen Systemkomponenten bläst. Integrated semiconductor device according to protection claim 1 and protection claim 4, characterized in that the integrated semiconductor device has a cooling system having at least one fan that blows air through the opening of the ring of the independent system components. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein ein Kühlsystem besitzt, das mindestens eine Wärmeröhre (englisch Heat-Pipe) hat. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device has a cooling system having at least one heat pipe (English heat pipe). Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein ein Kühlsystem besitzt, das einen geschlossenen Kühlkreislauf mit flüssigem Kühlmittel hat. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device has a cooling system having a closed cooling circuit with liquid coolant. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein ein Kühlsystem besitzt, das mindestens ein Abwärmerückgewinnungssystem hat, das auf dem thermoelektrischen Effekt basiert. Integrated semiconductor device according to protection Claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device has a cooling system having at least one waste heat recovery system based on the thermoelectric effect. Integrierter Halbleiterbaustein nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Halbleiterbaustein auf einer Leiterplatte beziehungsweise Platine oder gedruckten Schaltung (englisch Printed Circuit Board) montiert ist, die so gefertigt ist, das sie Kontakte besitzt die das Einstecken in einen Schlitz auf einer Hauptplatine erlaubt. Integrated semiconductor device according to protection claim 1, characterized in that the integrated semiconductor device is mounted on a printed circuit board or printed circuit board (English Printed Circuit Board), which is made so that it has contacts which allows insertion into a slot on a motherboard.
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